（植物病理学专业论文）紫红丝膜菌子实体色素的化学成分及其应用研究.pdf

紫红丝膜菌( c o r t i n a r i u sr u f o - o l i v a c e u s ) 子实体色素的化学成分 及其应用研究 摘要 随着食品、化妆品及医药工业的发展，人们对色素需求量不断增大，而天然 色素因具有安全、无毒，且对人体有营养和保健作用，而被广泛用于食品、医药、 化妆品等行业。尤其近年来国内外研究者和消费者对天然色素抱有浓厚的兴趣。 内蒙古贺兰山紫红丝膜菌子实体营养丰富，色泽鲜艳，产量之大，开发其作为天 然色素资源具有一定的实际意义。 利用内蒙古贺兰山盛产的野生紫红丝膜菌( c o r t i n a r i u sr u f o o l i v a c e u s ) 子实 体作为色素原料，较系统地探讨了色素提取的最佳条件和生产工艺等，并以此为 基础研究了色素在不同条件下的稳定性，为色素生产和应用提供理论依据。通过 实验得出紫红丝膜菌色素最佳提取条件为：8 0 乙醇为提取剂，提取温度为6 0 ， 提取时间为2 o h ，提取次数为4 次，而且乙醇浓度和提取时间对色素提取影响较 大。通过分光光度法测定色素的最大吸收峰波长为3 2 0 r i m ；色素对自然光、紫外 光不稳定，对室内光稳定，暗室条件下可以长期放置；在不同p h 值条件下可显示 不同的颜色，酸性条件为紫红色，碱性条件为堇紫色；色素色价为“；色素对 f e 3 + 不稳定，对k + 、n a + 、ca ：2 + 、m 矿等常见金属离子相对影响较小；对氧 化剂不稳定，对还原剂稳定；对常用食品添加剂葡萄糖、蔗糖和淀粉相对稳定， 色素加柠檬酸有红色沉淀物出现；对常用防腐剂苯甲酸钠相对稳定；在温度低于 1 0 0 时，温度的变化对色素变化影响甚微。 对紫红丝膜菌色素粗提物的化学成分作了系统研究，采用系统溶剂分离法、 两相溶剂萃取法、层析法、结晶法等常规方法分离得到5 个单体化合物，并通过 电喷雾质谱或电子轰击质谱、l h 核磁共振谱、”c 核磁共振谱、d e f t l 3 5 核磁 共振谱、h m q c 核磁共振谱以及其他常规物理化学方法，鉴定单体化合物分别 为：s m l 为棕榈酸、s m 2 为麦角甾醇、s m 3 位麦角甾醇过氧化物、s m 4 为大黄 素甲醚、s m 5 为1 羟基3 甲基- 2 异丙基6 ，8 - 二甲氧基蒽醌。并对紫红丝膜菌 色素非晶体部分的黄色油状物s m 6 和紫色粉末物s m 7 作了g c m s 分析，结果 显示s m 6 中主要为具有香气成分的不饱和脂肪醛，其中含量较高的依次为：( e ， e ) - 2 ，4 - 癸二烯醛( 5 8 ) 、十四烷酸( 5 5 7 8 ) 、2 - 癸烯醛( 5 0 ) 、邻苯二甲 酸异丁基十一烷酯( 4 7 ) 、2 ，4 - 癸二烯( 4 l ) 、2 - 十一碳烯醛( 3 l ) 、2 - 甲基 - z ，z 一3 ，1 3 - 十八碳二烯酸( 1 8 4 5 ) 等；s m 7 中主要为饱和直链烷烃，其中含量 较高的依次为：1 ，2 苯二羧酸丁基环己酯( 2 3 9 0 ) 、三十烷( 2 2 6 3 ) 、二十九 烷( 2 1 0 4 ) 、十七烷( 1 8 8 4 ) 、二十八烷( 1 3 5 8 ) 。 为了确保紫红丝膜菌色素的食用安全，对紫红丝膜菌色素粗提物做了急性毒 理学实验，色素l d 5 0 测定，采用常规灌胃给药途径，但因受药物配制浓度及给药 体积限制，未找到该色素粗提物一次灌胃所能引起小鼠中毒死亡的剂量，故无法 测得其l d 5 0 。用最大耐受量测定方法，当给药浓度达到1 6 9 m l 时，小鼠开始活 动减少，后恢复正常。连续观察7 d ，实验动物的体重、饮食、尿便无异常变化， 无中毒症状。第8 d 处死动物进行剖检，观察主要组织器官，即心、肝、脾、肺、 肾等，外观未见异常变化。由此测得紫红丝膜菌子实体色素的最大耐受量为 4 0 0 9 k g 。从这一结果可以看出紫红丝膜菌色素毒性极小，再结合当地群众长期 食用紫红丝膜菌，无中毒现象发生，认为可以开发利用。 对紫红丝膜菌子实体的营养成分做了系统分析，结果显示紫红丝膜菌子实体 含糖量较高，总糖含量高达4 7 7 6 、多糖4 5 、粗蛋8 9 7 6 、粗脂肪5 4 ，水 分1 1 2 ；紫红丝膜菌子实体含有1 5 种氨基酸，总量为1 2 2 1 4 ，其中含有人体 必需氨基酸7 种，含量为4 7 4 6 ，占总氨基酸含量的3 8 8 6 ，色氨酸、酪氨酸和 胱氨酸在丝膜菌子实体中未检测到。与贺兰山其他分布较多的野生食用菌比较， 其中异亮氨酸和组氨酸含量相对较高；紫红丝膜菌子实体的2 7 种矿物元素中，人 体必需的宏量和微量元素，如c a ，m g ，p ，f e ，c u 。m n ，z n 等元素中，c a ，m g ， p ，f e ，m n 含量较高，c u 和z n 的含量相对较低。 对紫红丝膜菌子实体色素的应用做了简要探索，包括紫红丝膜菌饮料茶和紫 红丝膜菌方便面汤料的制作。结果显示，紫红丝膜菌饮料茶颜色为紫红色，口感 细腻，既有紫红丝膜菌的浓香味，又有绿豆、茶叶的清香味；汤料颜色为棕红色， 具有紫红丝膜菌固有的香味。 总之，紫红丝膜菌子实体提取物颜色鲜艳、营养丰富，含有人体必需的多种 氨基酸、矿物元素、多糖等营养成分，并含有多种具有一定抗肿瘤及其他药理活 性和香味的化学成分，因此贺兰山紫红丝膜菌在天然色素和香料以及其他食品、 化工方面极具有开发前景。 关键词：紫红丝膜菌色素，化学成分毒理营养成分。应用 i i s t u d i e so nc h e m i c a lc o m p o n e n t sa n da p p l i c a t i o no f p i g m e n ti n c o r t i n a r i u sr u f o o l i v a c e u s a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to ff o o d ，c o s m e t i ca n dm e d i c i n e ，t h ed e m a n d so fp i g m e n ti n c r e a s e d g r a d u a l l yi nr e c e n ty e a r s n a t u r a lp i g m e n tw a ss a f e ，i n n o e u i t ya n dh a dn u t r i t i o n a la n dm e d i c a l e f f e c tt oh u m a nb o d y a n di tw a sa p p l i e dc o m p r e h e n s i v e l yt oi n d u s t r yo ff o o d , c o s m e t i ca n d m e d i c i n e r e c e n t l y , t h er e s e a r c h e r sa n dc o l l s u m e f sh a dm o r ei n t e r e s t i n gt o n a t u r a lp i g m e n t sa t h o m ea n da b r o a d t h ef r u i t i n gb o d yo fc o r t i n a r i u sh 扣，f v e 榔i nh e l a nm o u n t a i n so fi n n e r m o n g o l i ah a dr i c hi nn u t r i t i o n ，t h ec o l o ro f m u s h r o o mw a sb r i g h t , s ot h e r ew e l ep r a c t i c em e a n i n 替 t oe x p l o i ti ta sp i g m e n ti e s o u i c e iu s e dt h ef r u i t i n g - b o d yo fc r u f o - o l i v a e e u 酗p i g m e n tm a s t i f fa n ds t u d i e do nt h eo p t i m a l e x t r a c t i o nc o n d i t i o na n dp r o d u c t i o nt e c h n o l o g ys y s t e m a t i c a l l y , a n do nt h eb a s i so fw h i c h , t h e s t a b i l i t yo f p i g m e n tw a ss t u d i e di nd i f f e r e n tc o n d i t i o n s t h a tp f i d e dt h eb a s ef o rp r o d u c t i o na n d a p p l i c a t i o no fp i g m e n t t h er e s u l t ss h o w e dt h eo p t i m a le x t r a c t i o nc o n d i t i o m ：e x t r a c t i o ns o l v e n t 8 0 e t h a n o l ；e x t r a c t i o nt e m p e r a t u r e6 0 e x l a c t i o nd m a t i o n2 h , e x t r a c t i o no p e r a t i o nn u m b e r4 t i m e s n 他a l c o h o lc o n c e n t r a t i o na n de x t r a c t i o nd u r a t i n nh a de f f e c tt oe x t r a c t i o no fp i g m e n t n o t i c e a b l y t h em a x i m a la b s o r h a n e ew a v ew a s3 2 0 n r n p i g m e n tw a si n s t a b i l 姆t os u n l i g h ta n d u l t r a v i o l e tl i g h t , s t a b i l i t yt ol i g h ti td i s p l a y e dd i f f e r e n tc o l o r si nd i f f e r e n tp hv a l u e ，a m a r a n t hi n a c i dc o n d i t i o na n dp u r p l ei na l k a l 嚣c e r 啪c o n d i t i o n , t h ep i g m e n tw a si n s t a b i l i t yt of e a n do t h e r m e t a li o n s ( k + , u d ，c d + ，m f + ) h a v el i r l ee f f e c tt op i g m e n t i tw a si n s t a b i l i t yt oo x i d a n t ，s t a b i l i t y t or e d u c e r p i g m e n tw a sr e l a t i v es t a b i l i t yt of o o da d d i t i v ea n da n t i s e p t i c a n dt h et e m p e r a t u r eh a d l i t t l e e f f e c t t o p i g m e n t a t l o w1 0 0 c is t u d i e do nc o m p o n e n t so fp i g m e n ts y s t e m a t i c a l l y ，a n d5m o n o m e rc o m p o u n d sw e t e o b t a i n e dt h r o u g hs y s t e m a t i cs o l v e n ts e p a r a t i o n , t w op h a s e ss o l v e n te x t r a c t i o n ，c h r o m a t o g r a p h y , c r y s t a l l i z a t i o n m e t h o d s a n d t h e s e m o n o m e r c o m p o u n d s w e r e i d e n t i f i e d o n t h e b a s i s o f e i m s ，1 h ， ”c ，d e p t l 3 5 ，h m q ca n do t h e rp h y - c h e m i s t r ym e t h o d s t h ea n a l y s i sr e s u l t si n d i c a t e dt h a t c o m p o u n ds m lw a sp a i m i t i ca c i d , s m 2w a se r g o s t e r o l ，s m 3w a se r g o s t e r o lp e r o x i d e ，s m 4 w a sp h y s c i o na n ds m 5w a s1 - h y d r o x y - 3 - m e t h y l - 2 一i s o p r o p y l - 6 ，8 - d i o x y m e t h a m p h e t a m i n e i n a n f l w m ：l u i n o n e s m 6a n ds m 7o fa n c r y s t a lw e r ea n a l y z e dt h r o u g hg - c m s ，t h er e s u l t ss h o w e d t h a ts m 6m a i nc o n t a i n e du n s a t u r a t e d f a t t ya i d e h y d ew i t hf r 删c e i e ( e ，e ) - 2 4 - d e e a d i e n a l ( 5 8 ) ，t e t r a d e c a n o i ca c i d ( 5 5 7 8 ) ，2 - d e c e n a l ( 5 0 ) ，p h t h a i i ca c i di s o b u t y l u n d e e y le s t e r ( 4 7 ) ，2 ，4 - d e e a d i e n a l ( 4 1 ) , 2 - u n d e e e n a i ( 3 1 ) ，2 - m e t h y l - z ，z - 3 ， 1 1 1 1 3 - o c t a d e c a d i - e n o l ( 1 8 s 4 x a n ds m 7c o n t a i n e ds a t u r a t i o n a l k a n e s i e ，l ， 2 - b e n z e n e d i c a r b o x y l i e a c i d b u t y l c y c l o h e x y le s t e k 2 3 9 0 ) ，t r i a c o u t a u e ( 2 2 6 3 ) ， n o n a c e s a n e ( 2 1 0 4 ) ，h e p t a d e e a n e ( 1 8 8 4 ) o c t a c o s a n e ( 1 3 5 8 ) 。 t o x i c o l o g i c a le x p e r i m e n t sw e r ed o n et oi n s u r et h ep i g m e n ts a f e t y 1d e t e r m i n e dt h el d s 0o f p i g m e n tt h r o u g hf i l l i n gt h es t o m a c hf o rs m a l lm i c e ，b e c a u s eo f t h ec o n c e n t r a t i o na n dv o l u m e o f p i g m e n tl i m i t e d id i dn o tf i n dt h ed e a t hd o s a g eo fc a u s i n gt h em i c ep o i s o n e d , t h e r e f o r e1 w a s u n a b l et oo b m i ni t sl d s 0v a l u e t h e nw ed e t e r m i n e dt h ep i g m e n tt h r o u g hm a x i m u mt o l e r a n c e d o s a g e ，w h e nt h ee o n e e n 仃a t i o no fp i g m e n tr e a c h e dt o1 6 9 m l , t h em i c ea c t i v i t yc u td o w na t b e g i n n i n g , t h e nc a m e b a c kn o r m a l t oo b s e r v e c o n s t a n t l yf o r7 d a y s , e x p e r i m e n t a la n i m a l sw e i g h t , d i e t , u r i i l ew e l en o r m a l 。id i dn o tf i n dt h ep o i s o n e ds y m p t o m is e x e c u t et h ea n i m a lt oo b s e r v e h e a r t , l i v e r , s p l e e n , l u n ga n dk i d n e ya t8 t bd a y , id i dn o tf o u n da b n o r m a lp h e n o m e n ns ot h e m a x i m u mt o l e r a n c ed o s a g eo f p i g m e n tw a s4 0 0 9 k g t h et o x i c i t yo f p i g m e n tw a sl i t t l e 舔c o u l db e 翻煳f r o mt h i sr e s u l t c ：r u f o - o l i v a c e uw e r ce a t e nb yr e s i d e n t sa n dn ot o x i c o s i s s oi t 啪b e e x p l o r e d t h en u t r i e n t so fcr u f o - o l i v a c e ua l s ow e r ea n a l y z e d a n dt h er e s u l ts h o w e dt h e f r u i t i n g - b o d yc o n t a i n e dh i g hs u g a r , t o t a le o n t e u tr e a c h e dt o4 7 7 6 ，p o l y s a e e h a r i d ew i s4 5 ， e t u d ep r o t e i nw a s9 7 6 c r u d ef a t t y5 4 a n dt h e r ew e r e1 5a m i n oa c i de n dt o t a lc o n t e n t r e a c h e d1 2 2 1 4 a m o n gt h e m , t h e r ew e r e7n e c e s s a r ya m i n oa c i da n dt o t a lc o n t e n tr e n e h e dt o 4 7 4 6 t m e u p y i n g3 8 8 6 o fa l la m i n oa c i d n 砖t r y p t o p h a n ，t y r u s i n ea n de y s t i n ew e r e n o t m e a s u r e d t h ec o n t e n to fi s o l e n c i n ea n dh i s t i d i n ew e r er e l a t i v eh i g ha st ot h ef r u t i l a g - b o o yo f s u i f l u sa e r u g i n a s c e m , l a c t a r i u sd e l i c i o s u s ，c o r a n a r i u sc a e r u l e s e e n s ，c 删h a r e l l u sc i b a n u s ，a n d t h em i n e r a le l e m e n t sc o u t e n to f c r u f o - o l i v a c e nw e r ea n a l y z e d , t h ec o n t e n to f c a , m g ，p ，f e ，m n w e q eh i g h , a n dt h ec o n t e n to f c ua n dz nw f f r el o w e r n ea p p l i c a t i o no ff r u i t i n g - b o d yp i g m e n to fcr u f o - o l i v a e e uw a ss t u d i e d 。i n c l u d i n gt h ec n 咖- o l i v a c e u “i 】kt e aa n ds o u p t h er e s u l ts h o w e dt h a tt h e 幽n kt e ah a da r o m ao fp u r p l e m u s h r o o m , m u n b e a na n dt e a , t h ec o l o rw a sp u r p l er e d t h ec o l o ro fcr u f o - o l i v a c e us o u pw a s r e db r o w n a n dh a dt h ef l a v o ro f cr u f o - o l i v a c e u i na cr u f o - o l i v a c e ue x t r a c t i o ni sb a g h tc e l o u ra n dg o o dc o l o u td u r a b i l i t y , a n dr i c hi n n u t r i t i o n cr u f o - o l i v a c e uh a sm o r ek i n d so f a m i n oa c i d s , m i n e r a le l e m e n t s 。p o l y s a c c h a r i d ea n d o t h e rc o m p o n e n t so f a n t i t u m o ra n da r o n m s ot h ecr u f o - o l i v a c e uh a sg o o dd e v e l o pp r o s p e c t s 罄 n a t u r a lp i g m e n t s ，p e r f u m ea n do t h e rf o o d so rc h e m i c a li n d u s t r y k e yw o r d s ：c o r t i n a r i u sr u f o - o l i v a c e u s ，p i g m e n t ，c o m p o n e n t s ，t o x i c i t y , n u t r i e n t s ， a p p l i c a t i o n 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得吉林农业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 一繇昝立协季蝴期：1 年箩月肜日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解吉林农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意吉林农业大学可以用不同方式在不同 媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 学位论文作者签名： 导师签名： 立嶂榔期： 、 签字日期： ? 年月1 8 日 年玛f 勰 吉林农业大学硕士学位论文紫红丝膜菌子实体色素的化学成分及其应用研究 刖 菁 随着人民生活水平的提高，人们对食品花色、品种的要求越来越高，因此色素便成 为食品添加剂的重要组成部分，它不仅广泛应用于饮料、酒类、糕点等食品，以改善其 外观品质，还应用于医药、化妆品等领域以满足人们的不同需求。色素在食品中虽含量 甚微，但却很重要。现代医学试验证明，合成色素均有不同程度的毒性，长期或过量食 用合成色素，对人体健康有很大危害，甚至有致癌和催畸的作用，而天然色素安全可靠， 色泽自然，不少品种兼有营养和药理保健作用而倍受广大消费者的青睐，尤其是近年来 绿色食品的推广，人们自我保健意识的增强，天然色素取代合成色素成为大势所趋。因 此，开发和应用取自天然产物的天然色素，是当代食品工业引人注目的研究课题。 近年来，随着植物化学技术的发展，菌物化学的发展也日趋加速，各类大型真菌资 源的开发也日渐深入。把大型真菌作为提取天然色素的资源，是拓展天然色素资源的又 一全新领域。 大型真菌作为天然色素资源的开发，在国外已有报道，而且已经发现和认识了大量 的色素化合物，主要应用于医药领域，例如德国a n k e 和s t e g l i c h ( 1 9 7 7 ) 首次从嗜球果 伞( s t r o b i l u r u st e n a c e l l u s ) 培养液中分离得到嗜球果伞素a 和b ，这两种色素化合物具 有很强的抗植物病原真菌活性，属于一类新型的抗真菌抗生素。大型真菌色素在食品工 业上的应用还寥寥无几。大型真菌色素是大型真菌中一大类最重要的化合物类型，其结 构变化丰富，生物活性显著，而且这些色素的生物学功能等问题一直是有机化学家和生 物化学家关注的重点。因此，大型真菌作为色素资源是一个亟待开发的自然宝库。 紫红丝膜菌( c o r t i n a r i u s r u f o o l i v a c e u s ) ，在内蒙古阿拉善地区称紫蘑、贺蘑等，隶 属于担子菌门( b a s i d i o m y c o t a ) ，伞菌目( a g a r i c a l e s ) ，丝膜菌科( c o a i n a r i a e e a e ) ，丝 膜菌属( c o r t i n a r i u s ) 。分布于欧洲、中国贺兰山、青海、西藏和云南。紫红丝膜菌以其 产量之大、味道之美，在民间享有极高的声誉，也是内蒙古阿拉善和宁夏北部地区最主 要的野生食用菌。紫红丝膜菌作为“沙漠三宝”之一，目前尚未精细开发利用。因此， 本研究选择其作为研究材料，旨在为其开发提供理论依据，并拓宽天然色素的资源领域。 吉林农业大学硕士学位论文 紫红丝膜菌子实体色素的化学成分及其应用研究 1 1 天然色素的概况 第一章文献综述 色素是指化学合成或从天然物如植物、动物和菌物中提取出来，给对象底物着色的 物质“1 。我国天然色素原料的种植和天然色素的制备及其使用具有悠久的历史。据史 记货殖传记载，公元前2 2 1 年以前的东周时期就有“茜桅干亩，亦比干乘之家”之 说，足见当时种植茜草和桅子规模之大。茜草和桅子当时用途之一就是制备染色剂。北 宋末年，贾思姗所著齐民要术也专门提到我国古代人们从植物中提取染料作为染色 剂使用的事实。古代埃及、印度等国家也曾用高粱所含色素来染物品。公元前5 2 1 年， 葡萄酒就用着色剂着色，大不列颠的阿利克撤人就开始利用茜草色素等。 从添加量上看，食用色素在食品中占的比例很小，一般为产品( 饮料、酒类、糕点、糖 果、医药等) 的千分之几、万分之几甚至是十万分之几。但是它在产品中的作用，以及 在食品中的应用范围是任何其它食品添加剂所不可比拟的。1 9 7 9 年美国的e s k i n n a w 在 进行色泽、香气和结构对产品影响的测评后指出：食用色素虽然用量甚微，但在食品总的 质量评价指标中，色泽评分约占4 5 。从实践看，正是有了赤、橙、黄、绿、紫各种色泽 的食用色素才构成了目前市场上五彩缤纷的食品，同时也丰富了煦丽多彩的社会生活。 可以说，对色泽的利用是人类进步的标志之一，当人类脱离原始社会，对美感有了需求渴 望时，便有了利用色素的实践。例如在明朝，宫庭中和民间的一些时髦妇女利用紫草属 ( s i n o j o h n s t o n i a ) 植物的根皮染指甲进行装饰已是很普遍的现象：还有用红高粱的壳染 制手织的大白布，作新娘的嫁衣、被褥等。随着社会的进步，使用天然色素的方法在食品 业和化妆品行业逐渐普及，使用技术逐渐提高，天然色素逐渐成为美化社会生活不可缺 少的一部分。 自从1 8 5 6 年英国的p e r k i n swh 发明了第一个合成有机色素苯胺紫以后，相继合 成了许多新的有机色素。由于这类色素色泽鲜艳、性质稳定、着色力强、易于溶解、品 质均一、适于调色、无臭无味、成本低廉，所以很快就取代了着色力低、稳定性差、色 调单一、成本高的天然色素。 但随着分析化学和毒理学的发展，人们发现，一般合成色素都有程度不同的毒性， 有的甚至是致癌物质，特别是化学结构含偶氮型的色素，有可能在体内通过代谢成为致 癌物质。另外，在色素合成的过程中，还有可能被一些重金属及其他有害物质所污染。 因此合成色素的安全性问题受到广泛关注。专家们认为食品着色首先应当符合卫生学观 点，必须对人体是无害的，尽管合成色素价格、色泽优于天然色素，但不能提高食品的 营养价值，有的甚至对人体有害，国家先后制定出相应的合成色素使用立法条例。因此 2 吉林农业大学硕士学位论文紫红丝膜菌子实体色素的化学成分及其应用研究 大部分国家严格限制合成色素的使用，准许使用的数目逐年减少。据统计，在世界各国 曾作为食用色素的品种近9 0 种，到现在各国广泛使用的仅剩下1 0 余种，同时这些还存在 异议3 “。 可以断言：随着人类社会的进步和人们物质生活水平的提高，以及人们对自身健康 的渴望和追求，天然色素的品种和应用领域将会不断扩大，天然色素的质量和对人体的 功能性作用将会不断加强，在2 1 世纪，天然色素产品将是长青不衰，前景广阔。而大型真 菌色素作为天然色素的一部分，安全可靠，色泽丰富自然，并兼有营养和保健作用极具 有开发潜力，我国近年来对真菌资源的开发也有了较大的发展，在色素的利用方面也积 累了一定的经验。 ， 1 2 大型真菌色素的研究现状 1 2 1 大型真菌色素的提取工艺 不同的研究者所采用的提取流程不尽相同，但目前采用较多的是g i l li d t 5 1 的提取流 程。其具体流程如下：取新鲜子实体室温、避光条件下干燥、称重，粉碎后在低温条件 下用提取剂浸提2 h 或者更长时间，过滤浓缩得到浸膏，然后通过层析法、酶法、离子 交换树脂法、膜分离技术等方法精制色素。然后进一步分离其化学成分，并对其结构和 性质进行分析。该方法简单易行，并有保持色素稳定性、安全性等优点，常用于医药领 域。 1 2 2 大型真菌色素的类型 目前还没有对大型真菌色素的具体分类系统，本文是按照化合物的基本母核来划分 的，主要包括醌类，酸类，酮类以及一些含氮化合物。 表1 - 1醌类化合物l 咖 t a b l el 一1c o m p o u n d so f q u i n e o n e s 吉林农业大学硕士学位论文 紫红丝膜菌子实体色素的化学成分及其应用研究 续表1 1 4 吉林农业大学硕士学位论文紫红丝膜菌子实体色素的化学成分及其应用研究 续表i - 1 衰1 - - 2 酸类化合物2 1 t a b l e l - 2c o m p o u n d so f a c i d s 吉林农业大学硕士学位论文 紫红丝膜茁子实体色素的化学成分及其应用研究 续表1 - 2 裹1 3 含氮化合物1 3 “ t a b l e1 - 3 n - c o n t a i n i n gc o m p o u n d s 6 吉林农业大学硕士学位论文紫红丝膜菌了：实体色素的化学成分及其应用研究 表l 一4 酮类化合物【“5 w t a b l e l - 4c o m p o u n d so f f l a v o n o i d s 1 2 3 大型真菌色素的性质及其影响因素 1 2 3 1 性质 大型真菌色素的化学结构不同，其性质也有所不同。一般来讲，大型真菌色素的性 质主要包括色调、溶解性、最大吸收波长，耐光性、耐热性、耐盐性、耐金属性与耐食 品添加剂性，抗微生物性、抗氧化性和着色性( 色价) ，对酸度的耐受性等。然而，大 型真菌色素存在性质不稳定，易发生变色、褪色等现象，给应用带来诸多不便，这就要 求我们在保证产品质量的前提下，研究色变的内在机理，再根据发生原因的不同采取行 之有效的防护措施“1 。 1 2 3 2 影响因素 从内因上讲大型真菌色素是由于本身结构改变而变色褪色的，从外因上来讲受p h 值、温度、光照、金属离子和食品添加剂等因素影响而造成的。 1 2 3 2 1p h 值( 酸碱度) 对色素稳定性的影响部分大型真菌色素随着p h 值的变化 而发生色变现象，如红汁乳菇( l a c t a r i u sh a t s u d a k e ) 色素在碱性条件下能稳定存在， 酸性条件下，随p h 值增大吸光度逐渐增大，其颜色逐渐加深1 。改变p h 值对正红菇 ( r u s s u l av i n o s a ) 中黄色素不产生明显影响，而对其中的红紫色素产生影响，当p h 7 时，颜色减弱甚至消失，p h c b ， 而且a ，c 显著，即乙醇浓度 时间 温度。 ( 2 ) 色素提取的最佳组合是a 3 b ：c ，即乙醇浓度8 0 ，温度6 0 c ，时间为2 h 。 1 6 吉林农业大学硕士学位论文紫红丝膜菌子实体色素的化学成分及其应用研究 2 2 i 5 色素的提取工艺流程 大型真菌色素的生产工艺从方法上而言，主要有浸提法，超临界萃取法，酶反应法， 高压法等，其中浸提法是使用最广的方法之一。 紫红丝膜菌色素浸提法的工艺流程如下：紫红丝膜菌子实体一清洗干净一自然干 燥粉碎一加入溶剂提取一抽滤一色素滤液一真空浓缩一色素浸膏一色素精制一色素粉 末一包装。 该工艺流程简易、经济，提取溶剂可再利用，安全性高。紫红丝膜菌色素的色泽鲜艳 自然，具有紫红丝膜菌子实体固有的颜色和香味每l o o g 子实体粉末可以提取7 5 9 色 素租品，得率为7 5 。 2 2 i 6 色价的测定 通过测定色价确定色素的质量，指导色素的生产，以满足客户对色素质量的要求。 色素色价即表示物质中所含色素的颜色强度。根据色素的性质，计算色素在适当溶 剂中最大吸收波长处的吸光度值。根据朗伯一比尔定律：在一定条件下，溶液的吸光度 与其浓度成正比。色价计算公式是e i i = a x n g 式中，e “。为色价值，表示1 的色素溶液在i c m 的比色皿中，在最大吸收波长处的 吸光度值；a 为溶液在最大吸收波长处的吸光度值；6 为样品重量；n 为溶液稀释倍数。 取干燥色素粉末0 0 5 9 ，溶于一定量的浓度为8 0 的乙醇中，配制浓度为1 的色素 溶液，稀释1 0 倍，然后测定色素在3 2 0 h m 处的吸光度值，吸光度值为0 3 2 。根据色价 计算公式可得e 1 j f 0 3 2x1 0 0 0 5 = 6 4 2 2 2 色素稳定性研究 以2 2 i 1 所确定的色素最大波峰所对应的吸收波长为测定波长，以吸光度的变化 和色素颜色的改变来衡量色素的稳定性，以确定色素的性质。 2 2 2 1 光照对色素稳定性的影响将色素溶液分别置于暗处、室内自然光、室外自 然光和4 0 w 的紫外灯光下，依次于0 h 、2 h 、4 h 、6 h 、8 h 、1 2 h 取样，测试色素溶液颜色 的变化，并在3 2 0 n m 处测其吸光度。实验结果如图所示。暗处、室内自然光对色素没有 影响，紫外光有一定影响，室外自然光影响显著，4 h 后色素颜色有紫红色变为橙红色， 后逐渐变为橙黄色。因此在储藏和使用该色素时，应尽量避免在日光下照射，最好避光 保存。 吉林农业大学硕士学位论文紫红丝膜菌子实体色素的化学成分及其应用研究 024681 01 2 光照时间( h ) t i m e ( h ) 图2 - 6 光照对色素稳定性的影响 f i 9 2 - 6e f f e c to f l i g h to ns t a b u i t yo f p i g m e n t 2 2 2 2 温度对色素稳定性的影响取色素溶液分别于室温2 0 。c ，4 0 、6 0 、8 0 、 1 0 0 恒温水浴锅中恒温加热1 h ，冷却至室温后，耗去的无水乙醇测定时补足，测定色 素溶液的吸光度和观察色素溶液的颜色变化。结果如图2 7 所示，随着温度升高，色 素吸光度没有明显的变化，但在1 0 0 c 时色素颜色变为橙黄色，可能是某些化合物的结 构发生变化引起，因此使用该产品时，在低于1 0 0 使用。 o 7 g0 6 嚣0 5 芸 鍪 0 4 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 温度( t ) t e m p r e t u r e 。 图2 7 温度对色素稳定性的影响 f i 9 2 - 7e f f e c to f t e m p r e t u r e0 1 1s t a b i l i t yo f p i g m e n t 2 2 2 3 氧化剂和还原剂对色素稳定性的影响以h 2 0 。作氧化剂，以n a ：s 0 。作还原剂， 配制不同浓度的h 2 0 ：和n a 2 s 0 3 溶液，分别加入色素提取液中，室温放置0 5h ，在3 2 0 n m 处测其吸光度，并观察颜色变化。结果如表所示，氧化剂对色素有较大的影响，还原剂 对色素影响较小。使用时可加适宜的抗氧化剂防止氧化，延缓色变。 心 惦 ；宝 以 宅j o n m 仉 n n o。口go一一趟鬟昏 吉林农业大学硕士学位论文紫红丝膜菌子实体色素的化学成分及其戍用研究 表2 - 4 氧化剂( h 2 0 2 ) 对色素稳定性的影响 垡! ! 丝星塑堕! ! ! 塑! ! 望垒! 竺墅塑! 型塑型 h 如( ) 0 ( c k ) 0 10 51 0 5 01 0 n a 。s 0 30 ( c k ) 0 10 51 05 0 1 0 0 5 h 吸光度0 5 1 4 0 5 1 30 5 2 0 0 5 2 00 5 1 80 5 2 2 颜色变化色素颜色无明显变化 2 2 2 4 p h 值对色素稳定性的影响取色素提取溶液，用1 的h c l 和1 的n a 0 h 溶液 调节色素溶液的酸碱度，配制成不同p h 值的色素溶液，摇匀，在室温下于3 2 0 r i m 处测 吸光度值，并观察颜色变化。结果如下表所示碱性条件对色素为堇紫色，酸性条件为紫 红色，使用时根据需要调节色素的酸碱度，以达到调色的目的 表2 - 6p h 值对色素稳定性的影响 t a b l e2 - 6e f f e c to f p ho i ls t a b i l i t yo f p i g m e n t p h 值 吸光度 颜色 l 0 1 4 9 淡粉色 2 0 1 5 2 淡粉色 30 1 5 9 淡粉色 4 0 2 0 4 粉红色 5o 2 8 4 紫红色 6o 1 8 3 紫红色 7 o 1 6 9 紫红色 8 0 1 9 5 紫褐色 90 2 1 6 堇紫色 1 0 0 2 2 0 堇紫色 1 l 0 2 2 4 堇紫色 1 2 0 2 6 3堇紫色 1 3 0 3 2 0 堇紫色 1 4 o 3 2 2 堇紫色 6 2 ( c k ) ， o 1 8 2 紫红色 1 9 吉林农业大学硕士学位论文紫红丝膜菌子实体色素的化学成分及其应用研究 2 2 2 5 金属离子对色素稳定性的影响用k c l ，c a c i2 n a c i ，m g c l “a